检测分析方法验证报告(验)字〔2022〕第号方法名称:土壤和沉积物多环芳烃的测定液相色谱法HJ 784-2016项目主编单位:验证单位:项目负责人及职称:(检测员)通讯地址:联系方式:报告日期:2022年03月17日土壤和沉积物多环芳烃的测定高效液相色谱法一、适用范围标准HJ 784-2016测定土壤和沉积物中十六种多环芳烃的液液萃取高效液相色谱法。
适用于土壤和沉积物中十六种多环芳烃的测定。
十六种多环芳烃(PAHs)包括:萘、苊、二氢苊、芴、菲、蒽、荧蒽、芘、苯并[a]蒽、屈、苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽、苯并[a]芘、茚并[1,2,3-cd]芘、二苯并[a,h]蒽、苯并[ghi]苝。
当取样量为10.0g,定容体积为1.0ml时,用紫外检测器测定16种多环芳烃的方法检出限为3μg/kg~5μg/kg,测定下限为12μg/kg~20μg/kg。
二、方法原理土壤和沉积物样品中的多环芳烃用合适的萃取方法(索氏提取、加压流体萃取等)提取,根据样品基体干扰情况采取合适的净化方法(硅胶层析柱、硅胶或硅酸镁固相萃取柱等)对萃取液进行净化、浓缩、定容,用配备紫外/荧光检测器的高效液相色谱仪分离检测,以保留时间定性,外标法定量。
三、试剂和材料3.1 乙腈(CH3CN):HPLC级。
3.2 正己烷(C6H14):HPLC级。
3.3 二氯甲烷(CH2Cl2):HPLC级。
3.4 丙酮(CH3COCH3):HPLC级。
3.5 丙酮-正己烷混合溶液:1+1。
用丙酮和正己烷按1:1的体积比混合。
3.6 二氯甲烷-正己烷混合溶液:2+3。
用二氯甲烷和正己烷按2:3的体积比混合。
3.7 二氯甲烷-正己烷混合溶液:1+1。
用二氯甲烷和正己烷按1:1的体积比混合。
3.8 干燥剂:无水硫酸钠(Na2SO4)或粒状硅藻土置于马弗炉中400℃烘4h,冷却后置于磨口玻璃瓶中密封保存。
3.9 硅胶:粒径75μm~150μm(200目~100目)。
使用前,应置于平底托盘中,以铝箔松覆,130℃活化至少16h。
3.10 玻璃层析柱:内径约20mm,长10cm~20cm,带聚四氟乙烯活塞。
3.11 硅胶固相萃取柱:1000mg/6ml。
3.12 硅酸镁固相萃取柱:1000mg/6ml。
3.13 石英砂:粒径150μm~830μm(100目~20目),使用检验,确认无干扰。
3.14 玻璃棉或玻璃纤维滤膜:在马弗炉中400℃烘1h,冷却后置于磨口玻璃瓶中密封保存。
3.15 氮气:纯度≥99.999%。
3.16 试剂信息一览表3.17 标准溶液信息一览表四、仪器设备、人员、环境4.1仪器与设备4.2 人员信息4.3 环境信息四、分析步骤4.1除去样品中的枝棒、叶片、石子等异物,称取样品10g(精确到0.01 g),加入适量无水硫酸钠,研磨均化成流沙状。
如果使用加压流体提取,则用粒状硅藻土脱水。
4.2 提取:将制备好的试样放入玻璃套管或纸质套管内,加入50.0μl十氟联苯使用液,将套管放入索氏提取器中。
加入100ml丙酮-正己烷混合溶液,以每小时不小于4次的回流速度提取16h~18h。
4.3 过滤和脱水:在玻璃漏斗上垫一层玻璃棉或玻璃纤维滤膜,加入约5g无水硫酸钠,将提取液过滤到浓缩器皿中。
用适量丙酮-正己烷混合溶液洗涤提取容器3次,再用适量丙酮-正己烷混合溶液冲洗漏斗,洗液并入浓缩器皿。
4.4 浓缩:用浓缩装置浓缩至1mL。
如不需净化,加入约3mL乙腈,再浓缩至约1mL,将溶剂完全转化为乙腈。
如需净化,加入约5mL正己烷并浓缩至约1mL,重复此浓缩过程3次,将溶剂完全转化为正己烷,再浓缩至约1ml,待净化。
4.5 净化用40ml正己烷预淋洗层析柱,淋洗速度控制在2ml/min,在顶端无水硫酸钠暴露于空气之前,关闭层析柱底端聚四氟乙烯活塞,弃去流出液。
将浓缩后的约1ml提取液移入层析柱,用2ml正己烷分3次洗涤浓缩器皿,洗液全部移入层析柱,在顶端无水硫酸钠曝露于空气之前,加入25ml正己烷继续淋洗,弃去流出液。
用25ml二氯甲烷-正己烷混合溶液洗脱,洗脱液收集于浓缩器皿中,用氮吹浓缩法(或其他浓缩方式)将洗脱液浓缩至约1ml,加入约3ml乙腈,再浓缩至1ml以下,将溶剂完全转换为乙腈,并准确定容至1.0ml待测。
净化后的待测试样如不能及时分析,应于4℃下冷藏、避光、密封保存,30d内完成分析。
五、分析步骤5.1 仪器条件紫外检测器的波长:254nm、220nm;进样量:10μL;柱温:35℃;流速:1.0mL/min;梯度洗脱程序:5.2 标准曲线的绘制取一定量多环芳烃标准使用液于乙腈中,制备6个浓度点的标准系列,多环芳烃质量浓度分别为0.05、0.1、0.5、1.0、5.0、10.0μg/ml。
按照色谱参考条件,由低浓度到高浓度依次对标准系列溶液进样,以多环芳烃类化合物的质量浓度(μg/mL)为横坐标,对应的色谱峰面积为纵坐标,建立校准曲线。
标准曲线数据见附件。
5.3 样品的测定取10μl待测样品注入高效液相色谱仪中。
记录色谱峰的保留时间和峰面积。
5.4 空白试验在分析样品的同时,应做空白试验,即用蒸馏水代替水样,按与样品测定相同步骤分析,检查分析过程中是否有污染。
六、结果计算与表示6.1 土壤样品中多环芳烃的含量(μg/kg),按照以下公式进行计算。
P i=P xi∗V m∗W dm式中:P i——样品中组分i的质量浓度,μg/kg;P xi——从标准曲线中查得组分i的质量浓度,mg/L;V——萃取液浓缩后的体积,ml;m——样品量(湿重),g;W dm——土壤样品干物质含量,%。
6.2 沉积物样品中多环芳烃的含量(μg/kg),按照以下公式进行计算。
P i=P xi∗Vm∗(1−W)式中:P i——样品中组分i的质量浓度,μg/kg;P xi——从标准曲线中查得组分i的质量浓度,mg/L;V——萃取液浓缩后的体积,ml;m——样品量(湿重),g;W——沉积物样品含水率,%。
七、方法检出限的计算向空白土壤(硅藻土)中加入100μL多环芳烃类化合物标准溶液(1μg/mL),配置成含各目标化合物浓度为0.1ug/L标准溶液,按照液液萃取方法萃取样品,萃取液经脱水、浓缩、净化、和定容后按照分析步骤全过程平行测定7次,将各测定结果换算为样品中的浓度,计算7次平行测定的标准偏差,按下式计算方法检出限。
MDL=t(n-1,0.99)×S式中:MDL ——方法检出限;n ——样品的平行测定次数;t ——自由度为n-1,置信度为99%时的t分布(单侧);S——n次平行测定的标准偏差。
其中,当自由度为n-1=6时,置信度为99%时的t值为3.143。
检出限数据见附件。
八、精密度测定结果精密度是指在规定的条件下,用同一方法对一均匀试样进行重复分析时,所得分析结果之间的一致性程度,精密度用标准偏差或相对标准偏差(又叫变异系数)表示,通常与被测物的含量水平有关。
取编号为的土样6份,向每份中加入30μL多环芳烃类化合物标准溶液(1μg/mL),配置成含目标化合物浓度为0.03μg/L的样品。
按照液液萃取方法萃取样品,萃取液经脱水、浓缩、净化、和定容后按照分析步骤全过程平行测定6次,将各测定结果换算为样品中的浓度,计算6次平行测定的平均值、标准偏差和相对标准偏差。
按照上述过程,分别取编号为002的土样6份,配置成含目标化合物浓度为0.45μg/L、5.00μg/L的样品。
按照液液萃取方法萃取样品,萃取液经脱水、浓缩、净化、和定容后按照分析步骤全过程平行测定6次,将各测定结果换算为样品中的浓度,计算6次平行测定的平均值、标准偏差和相对标准偏差。
测定数据见附件。
取编号为111的沉积物样品6份,向每份中加入30μL多环芳烃类化合物标准溶液(1μg/mL),配置成含目标化合物浓度为0.03μg/L的样品。
按照液液萃取方法萃取样品,萃取液经脱水、浓缩、净化、和定容后按照分析步骤全过程平行测定6次,将各测定结果换算为样品中的浓度,计算6次平行测定的平均值、标准偏差和相对标准偏差,测定数据见附件。
按照上述过程,分别取编号为002的沉积物样品6份,配置成含目标化合物浓度为0.45μg/L、5.00μg/L的样品。
按照液液萃取方法萃取样品,萃取液经脱水、浓缩、净化、和定容后按照分析步骤全过程平行测定6次,将各测定结果换算为样品中的浓度,计算6次平行测定的平均值、标准偏差和相对标准偏差。
测定数据见附件。
九、准确度测定结果向土样中加入250μL多环芳烃类化合物标准溶液(1.0μg/mL),按照液液萃取方法萃取样品,萃取液经脱水、浓缩、净化、和定容后按照分析步骤全过程平行测定7次,计算加标回收率,测定结果见附件。
向沉积物中加入250μL多环芳烃类化合物标准溶液(10.0μg/mL),按照液液萃取方法萃取样品,萃取液经脱水、浓缩、净化、和定容后按照分析步骤全过程平行测定7次,计算加标回收率,测定结果见附件。
十、实样测试选择编号为004的实际土壤样品,按照样品处理过程后按照分析步骤全过程进行测定,测定结果如下:选择编号为004的实际沉积物样品,按照样品处理过程后按照分析步骤全过程进行测定,测定结果如下:十一、评价与验证结论11.1方法检出限评价标准方法中萃取样品为1L时,方法检出限为0.002-0.016ug/L,检测下限为:0.008-0.064ug/L;本次实验中16种多环芳烃的方法检出限为0.0003-0.0052ug/L,检测下限:0.0037-0.0206ug/L均小于标准方法检出限及检测下限。
11.2精密度评价标准方法中相对标准偏差为±15.0%;本次实验中低中高三种不同浓度的相对标准偏差分别为0.21%-2.51%、0.09-0.42%和0.06-0.34%,符合要求。
11.3准确度评价标准方法中加标回收率范围为60.9%-110%;本次实验中两种不同浓度的加标回收率分别为95.61-106.48%、98.76-106.20%,符合要求。
11.4结论本实验室从人员能力的确认、试剂的验证、仪器的配备和此方法在本实验室内检出限、检测下限、精密度和准确的的验证结果表明,本实验室具备使用《水质多环芳烃的测定高效液相色谱法》(HJ 478-2009)进行16种多环芳烃的测定能力。
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